什麼是行星減速機?

什麼是行星減速機?

齒輪減速機或齒箱(gearbox)雖然源自於古老的金屬加工工藝,但卻是目前許多創新技術的基礎。行星減速機是一種齒輪減速機,已問世超過三十年。在這漫長的時間,行星減速機從只出現在歐美高階設備彷彿高不可攀,逐漸走進自動化領域,到近年被廣泛運用在機器人、電動車、3D列印設備、工具機、半導體、包裝產業、醫療食品產業、航太工業等領域,都能看到行星減速機擔任重要的動力傳輸角色。高中低功率的伺服馬達搭配行星減速機,已然成為標準配置。到底什麼是行星減速機呢? 這篇文章讓您更加認識它。

 

什麼是行星減速機? 為何稱之為行星減速機?


如圖所示,行星減速機內部結構,主要由四個部分組成。分別是太陽齒輪(Sun Gear)、行星齒輪(Planetary Gear)、環齒輪(Ring Gear)以及行星臂架(Carrier)。在這個齒輪系中,外圍的環齒輪固定不動,經由馬達驅動的太陽齒輪位於輪系的中心,也就是輸入軸。太陽齒輪被馬達驅動,同時移動固定在行星臂架中的行星齒輪。行星齒輪除了本身自轉外,也繞著太陽齒輪的軸線進行公轉。行星臂架本身也就是減速機的輸出軸(或稱為出力軸)。行星齒輪運轉的同時,也將馬達的動力經由行臂架傳輸出去。這個齒輪系的運轉類似於太陽系中行星的軌道運行,行星齒輪系就是這樣得名的。以這種結構所製作的減速機,即稱為行星減速機。

 

行星減速機有哪些種類?

經過多年發展,目前行星減速機有以下幾種類型:

出力軸型


出力軸型是指行星減速機的輸入軸(太陽齒輪)與輸出軸(行星臂架)為平行配置,是最常見的行星減速機種類。出力軸的型式可提供帶鍵槽軸、光軸、栓槽軸等等配置,可搭配皮帶輪、齒輪、鍊輪等其他零件安裝於機械設備上。

法蘭型


行星減速機的安裝法蘭是依據ISO9409規格設計,稱之為法蘭型。又因為出力軸是採用空心設計,所以也稱之為中空軸型。可搭配各種符合規格的小齒輪,皮帶輪,提供高扭矩的輸出應用,常用於搭配齒輪齒條傳動。

直角型


減速機的輸入軸與輸出軸為90度直角配置,減速機的齒箱(housing)為直角形,將伺服馬達的輸出動力做90度轉向後輸出,可節省安裝的空間,讓設備的整體設計與配置更加緊湊。
 

客製機種

世協電機自有研發團隊具備強大而彈性的研發製造能力。即使是型錄上沒有的產品,只要客戶提出來的需求,我們都可以配合生產。
 

行星減速機的優點

  1. 高扭力密度,在相同的體積下,比起其他減速機可以承受更高的扭矩。
  2. 減速比範圍廣泛,由數個行星齒輪組合搭配運轉,可配合出廣泛的減速比。
  3. 節省成本,搭配行星減速機,設計者得以採用較小功率的馬達得到大扭矩的輸出。因為功率變小,整體配置的費用也能大大降低。
  4. 高精度,經過精密加工與表面處理的齒輪與齒箱,最小背隙可達1弧分。
  5. 低噪音,最低可達55分貝。
  6. 高效率,傳輸效率最高可達97%。
 

行星減速機應用在什麼地方?

由於行星減速機的諸多優點,行星減速機的應用範圍不僅限於工業應用;在民生產品上都能看到它。工業應用方面包括了上述提到的機器人、電動車、3D列印設備、工具機、半導體、包裝產業、醫療設備、食品業、航太工業等領域。民生產品應用例如,自行車的輪轂式變速箱、電動機車的驅動模組等,都配備了行星減速機或行星齒輪箱。
更多的行星減速機應用,請看<減速機是什麼?原理好處說給你聽>。
 

選購減速機時應注意什麼?

行星減速機品牌型號琳瑯滿目,每種型號都有其獨特的應用場合。買到好的產品不難,選出「適用」的產品卻不容易。透過以下幾個步驟,可以幫助您選到適合自己的產品:

機種

依據目前應用的設備與條件,先初步定位需要的是高、中、低階等級的減速機或者是特殊產品。
 

框號

亦即行星減速機的大小尺寸,主要是指輸出軸這一側的安裝法蘭尺寸,也就是具體回應應用端的需求。依據設計者的計算,比對型錄,即可找到適用的框號。
 

減速比

減速比對應到應用端所需求的速度以及扭矩,關係到設計者如何將這兩個條件最佳化。
 

背隙

背隙代表行星減速機的精密度,是行星減速機產品性能規格重要的指標之一,也是大部分設計者選用行星減速機的主要原因。最低的背隙未必是最好的選擇,必須依據實際應用端所使用的元件來評估所需的背隙。
 

其他因素

例如,使用環境。某些應用場合可能會使減速機暴露在高溫、高濕度、多灰塵或低溫環境,安裝的可用空間有限等。或是特殊的應用需求,例如抗腐蝕、特殊尺寸、超高剛性等。此外,也必須考量製造商的規模、研發與產能、產品的交貨時間、價格、售後服務等條件。
 

世協行星減速機的優勢

為了因應客戶多樣化的需求,世協電機針對行星減速機研發出多項系列產品,尺寸規格齊全。世協減速機產品皆為台灣本地製造,自有研發能量及國內外頂級加工及檢測設備,提供給客戶更優質的產品與更滿意的服務。世協能夠協助您選擇最合適的產品,並且根據您的需求訂製,提供最合適的解決方案。
 

結論

行星減速機是種多用途、耐用、高精度的齒輪減速機,與伺服馬達或步進馬達結合後可提供高效率的動力傳輸。由於它具有許多優點,因此行星減速機的應用範圍廣泛,無論條件多麼複雜或嚴苛,它都能完成工作。想了解更多關於 Sesame 行星減速機的資訊,請按這裡。或是聯絡世協,告訴我們您的需求。